1. Pozadí projektu

Provozuje se závod na chemické zpracování pět svislých zásobních nádrží, z nichž každá obsahuje různé průmyslové kapaliny. Přesné a nepřetržité sledování hladiny je nezbytné pro:

  • Zabraňte přeplnění nebo rozlití
  • Řízení čerpání a procesních sekvencí
  • Automatizace plánování zásob a výroby

Dříve způsobovaly ruční kontroly hladiny a jednobodové kontaktní snímače časté problémy s údržbou a zpoždění při měření. Závod potřeboval centralizované řešení pro monitorování pomocí bezkontaktních senzorů.

Ultrazvukové senzory s připojením k PLC
Schéma zapojení ultrazvukových senzorů s PLC pro monitorování hladiny ve více nádržích

2. Problémy při měření

Mezi hlavní výzvy patřily:

  • Několik nádrží s kapalinami různých vlastností (na vodní bázi, chemické roztoky)
  • Omezený přístup k horním částem nádrží při časté údržbě snímačů
  • Potřeba bezkontaktního měření za účelem zabránění kontaminaci a opotřebení snímače
  • Monitorování v reálném čase a integrace alarmů prostřednictvím PLC
  • Náročné průmyslové podmínky (kolísání teploty, vlhkost, občasné postříkání chemikáliemi)

3. Řešení

Konfigurace systému:

  • Ultrazvukové snímače hladiny KUS550 × 5 (jeden na každou nádrž)
  • Vertikální montáž na horní části nádrží
  • Jednotka PLC s moduly pro analogové a digitální vstupy
  • Výstup RS485 z každého snímače do PLC
  • Lokální panel HMI pro monitorování v reálném čase a zobrazení alarmů
  • Ochranné držáky a kryty proti rozstřikům chemikálií podle potřeby

3.1 Hlavní technické parametry

ParametrSpecifikace
Rozsah měření0,2–3 m
Přesnost±0,51 TP3T ~ ±11 TP3T
VýstupRS485 / 4–20 mA
OchranaIP65 (PLC); IP68 (KUS550)
Provozní teplota-20 °C až 60 °C
InstalaceVertikální, montáž shora
Počet senzorů5 na jeden PLC

3.2 Proces zavádění

Instalace
Každý snímač KUS550 byl pomocí nastavitelných držáků namontován do středu příslušného víka nádrže, aby se optimalizoval odraz signálu. Byly nainstalovány ochranné kryty, které zabraňují rozstřikování chemikálií.

Integrace PLC
Výstupy RS485 snímačů byly připojeny ke komunikačním modulům RS485 řídicího systému PLC. Hladiny v nádržích byly zaznamenány v řídicím systému PLC a byly nastaveny prahové hodnoty pro horní a dolní alarmy.

Provoz a monitorování
Displej PLC umožňuje přímé ovládání senzorů přímo na místě, včetně ručního zapnutí a vypnutí jednotlivých senzorových zařízení. Podporuje také nastavení klíčových měřicích parametrů v reálném čase, jako jsou horní a dolní mezní hodnoty měření a horní a dolní prahové hodnoty pro spuštění alarmu. Kromě toho systém PLC ukládá veškerá historická data ze snímačů, která lze přímo zobrazit na displeji a podle potřeby exportovat pro další analýzu a archivaci.

4. Výsledky projektu

Ukazatel výkonnostiVýsledek
Přesnost měření±1%
Dostupnost dat99,71 % provozuschopnost TP3T
ÚdržbaPouze čtvrtletní kontroly čistoty
Doba odezvy< 1 sekunda pro alarm PLC
Efektivita obsluhyZlepšení díky centralizovanému monitorování

Systém PLC + KUS550 odstranil nutnost ručních kontrol a snížil náklady na výměnu snímačů.

5. Závěr

Toto řešení ukazuje, jak několik ultrazvukových snímačů hladiny typu KUS550 v kombinaci s PLC povolit spolehlivé, centralizované monitorování více průmyslových nádrží. Bezkontaktní měření chrání snímače před opotřebením a působením chemikálií a snižuje četnost údržby.